Charpy-iskutestaus: KV-arvot, siirtymälämpötila ja J0/J2/K2

Testi

Heilurivasara iskee pientä lovellista näytettä ja sen rikkomiseen absorboitunut energia kirjataan jouleina. Vakionäyte on 10 × 10 × 55 mm, jossa on 2 mm syvä V-lovi; tulos kirjoitetaan KV (K testityypille, V V-lovigeometrialle). Ohjaavat menetelmät ovat EN ISO 148-1 Euroopassa ja ASTM E23 Yhdysvalloissa. Energian rinnalla laboratoriot voivat raportoida sivuttaislaajeneman ja sitkeän (leikkaus-) murtuman prosenttiosuuden murtopinnoilla.

Miksi lämpötila muuttaa kaiken

Ferriittiset teräkset eivät absorboi vakiomäärää energiaa. Lämpötilan laskiessa absorboitunut energia laskee — joskus jyrkästi — korkealta ylähyllyltä (sitkeä, muovautuva murtuma) matalalle alahyllylle (tasainen, hauras murtuma). Niiden välinen alue on sitkeä–hauras-siirtymä. Rakenne on turvallinen kylmässä, kun sen käyttölämpötila pysyy sen teräksen siirtymäalueen yläpuolella, mikä on juuri syy, miksi standardit spesifioivat testilämpötilan ja vähimmäisenergian siinä lämpötilassa huoneenlämpötilaarvon sijaan.

Austeniittiset ruostumattomat teräkset, pintakeskeisellä kuutiollisella rakenteellaan, eivät näytä terävää siirtymää — yksi syy, miksi ne hallitsevat kryogeenistä käyttöä.

J0, J2 ja K2 lukeminen

EN 10025 -rakenneteräksissä merkinnän pääte koodaa iskuvaatimuksen:

Pääte	Vähimmäisenergia	Testilämpötila
JR	27 J	+20 °C (huoneenlämpötila)
J0	27 J	0 °C
J2	27 J	−20 °C
K2	40 J	−20 °C

Kirjain antaa energiatason (J = 27 J, K = 40 J) ja numero antaa lämpötilan (R = huone, 0 = 0 °C, 2 = −20 °C). Joten S355J2 ja S355K2 testataan samassa −20 °C:ssa, mutta K2:n täytyy absorboida 40 J 27 J:n sijaan. Muut tuotestandardit jatkavat tikkaita kylmempään käyttöön — normalisoidut lajit EN 10025:ssä ja paineastialajit EN 10028:ssa testataan yleisesti −40 °C:ssa tai −50 °C:ssa.

Yksityiskohdat, jotka ratkaisevat läpäisyn tai hylkäyksen

• Suunta. Tuotestandardit ilmoittavat, ovatko iskunäytteet pitkittäisiä vai poikittaisia valssaussuuntaan nähden; poikittaiset arvot ovat tyypillisesti matalampia, ja helpomman suunnan lainaava todistus ei todista vaadittua.
• Kolmen sarja. Vastaanotto arvioidaan normaalisti kolmen näytteen keskiarvolla; yksittäisten arvojen sallitaan yleensä laskea noin 70%:iin spesifioidusta vähimmäisarvosta. Määritellyt uusintatestisäännöt pätevät, kun sarja epäonnistuu.
• Alikokoiset näytteet. Kun tuote on ohuempi kuin 10 mm, käytetään näytteitä, joiden leveys on 7.5, 5 tai 2.5 mm. Vaadittu vähimmäiskeskienergiaa vähennetään sitten suhteessa näytteen poikkileikkaukseen, kuten tuotestandardi asettaa — alikokoiset tulokset eivät ole suoraan vaihdettavissa täyskokoisten arvojen kanssa.
• Loven laatu ja koneen kalibrointi merkitsevät: tylsä lovi tai kulunut iskurin reuna paisuttaa tuloksia, minkä vuoksi akkreditoidut laboratoriot tarkistavat koneensa sertifioiduilla viitenäytteillä.